某多层住宅给排水工程设计【毕业论文】

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本科毕业论文正文本科毕业论文（20届）某多层住宅给排水工程设计专业：建筑环境与设备工程 本科毕业论文正文目录前言……………………………………………………………………………………...11.设计任务书21.1设计任务21.2设计的目的和作用21.3设计依据21.4设计内容21.5设计成果22.设计概况42.1建筑物概述42.2室外设计情况42.3室内设计情况42.4选材43设计说明53.1室内给水工程53.2室内消防工程53.3室内排水工程63.4室内雨水工程73.5管材的选择84设计计算94.1室内给水系统计算94.2室内排水系统计算164.3雨水排水系统计算294.4室内消防系统计算304.5室内热水系统计算355管道布置及设备安装465.1给水管道的布置及安装要求465.2排水管道的布置及安装要求475.3消防管道布置及设备安装要求51小结53致谢54【参考文献】55附录1：中英文翻译56 本科毕业论文正文摘要本次设计是宁波某住宅楼室内给水排水系统设计，居民住宅楼的设计内容多且复杂，包括生活给水系统、生活排水系统、室内消防工程和雨水排水系统。室内给水系统采用直接给水。经过对生活给水管道的详细水力计算，加以适当校正，发现给水系统压力比市政给水管网的给水压力小，因此，本设计采用直接给水方式。建筑内用水设备主要集中在卫生间、厨房。排水系统采用污水和废水分流制排水系统，生活废水、污水经化粪池局部处理后再排入市政排水管网。住宅楼设消火栓系统，住室内消防工程按有关消防规范进行设计，主要包括消火栓系统设计，它对保护人员和财产的安全具有极为重要的意义。选择建筑物屋面雨水排水系统时应根据建筑物类型、建筑结构形式、屋面面积大小、当地气候条件以及生活生产要求，经过技术经济比较，本着既安全又经济的原则,本设计的雨水系统选择普通外排水系统。[关键词]住宅楼；生活给水；排水系统；设计计算 本科毕业论文正文TheDewateringExcavationDesigninmulti-layeredhousinggives【Abstract】ThisdesignisawatersupplyinganddrainagesystemdesignofoneresidentialbuildinginNingBo.ThedesignelementsoftheresidentialbuildingisManyandcomplex,includingthedomesticwatersystem,drainagesystemoflife,indoorfireextinguishingsystemandrainwaterdrainagesystem.Indoorwatersupplysystemisthedirectwatersupply.Afteradetailedwatersupplypipelinehydrauliccalculations,propercorrection,foundthatmorethanmunicipalwatersupplysystempressuretolowpressurewatersupplypipenetwork,therefore,thedesignusesadirectwatermethod.BuildingwaterfacilitiesConcentratedinthebathroom,kitchen.Drainagesystemadoptasystemthatsewageandwastewaterdrainagesystemiscombined.Wastewaterandsewagetreatmentbyseptictanksandthendischargedintothelocalmunicipalsewersystem.Residentialbuildingssetfirehydrantsystem.Livingroomfireengineeringdesignisaccordingtothefirecode.Ithasgreatimportancetoprotectedthesafetyofpersonsandproperty.Selectthebuildingroofdrainagesystemshallbebasedonbuildingtype,buildingstructure,roofsize,localclimaticconditionsandproductionrequirementsoflife.Aftertechnicalandeconomiccomparison,accordingtotheprincipleofsafeandeconomic,thedesignofthestormwatersystemisSelectcommonexternaldrainagesystem.【Keywords】Residentialbuildings;Watersupply;Drainagesystem;Designcalculation 本科毕业设计正文前言水，是生命之源,有水才会有生命。近年来随着我国国民经济实力的增强，人民生活水平的提高，高层建筑、旅游建筑、小康住宅的兴建，使建筑给水排水工程在理论与实践方面都有了很大的发展，给水排水工程设计已成为城市建设规划、居民日用住宅等必不可少的一部分。水资源短缺已经成为影响和制约我国经济社会可持续发展的重要因素之一。当前我国日益严重的水资源短缺和水环境污染，不仅困扰国计民生，并已成为制约社会经济可持续发展的重要因素。在充分满足用户用水的要求时也需要考虑对水资源的节约。因此，如何用新的技术节约建筑用水是国内外关注的新问题，节约用水是缓和城市用水的供需矛盾的重要途径，也是解决经济发展与能源短缺的重要途径。目前给排水系统的发展的方向主要包括建筑雨水系统、中水利用、用水设备选择等方面。2 本科毕业设计正文1.设计任务书1.1设计任务根据设计任务书要求，为宁波市某住宅楼设计布置生活给排水系统、消防系统、排水系统、雨水系统和热水系统，并进行相关水力计算。1.2设计的目的和作用通过这个实践课题的设计，能够综合运用四年所学的知识，进一步巩固基本知识，并学会运用基本知识，分析和解决实际工程问题，结合设计规范，理论联系实际，设计出满足使用功能要求、技术先进而又经济合理的给水排水工程项目。达到进一步提高自身的素质的目的，为即将步入社会和参加社会实际工作打下坚定的基础。最重要的是为接下来从事的工作进一步打下了基础。因此会珍惜此次毕业设计的宝贵机会。1.3设计依据1.3.1设计规范《民用建筑防火规范》GB50045—2003；《建筑给排水设计规范》GBJ15--2003；《建筑给排水设计手册》2003版；《给排水标准图集》。1.3.2建筑设计资料(1)建筑物各层平面图。（提供图纸）(2)住宅楼为钢筋混凝土框架结构，库房层层高2米，一层层高3.3米，二至六楼层高3米，阁楼层层高3米。建筑物高度为23.3米；首层室内地面标高为±0.000米。1.4设计内容要求设计建筑给排水工程，并与土建工程配套，具体包括：1.建筑生活给水系统的设计；2.建筑消防系统的设计；3.建筑排水系统的设计；4.建筑雨水系统的设计；5.绘制施工图。1.5设计成果1、设计说明书、设计计算书各一份。2、施工图纸一份：1）地下室给排水、消防平面施工图1张；2）库房层给排水、消防平面施工图1张；3）标准层给排水、消防平面施工图1张；2 本科毕业设计正文4）六层给排水、消防平面施工图1张；5）阁楼层水平面施工图1张；6）屋顶平面施工图1张；7）给水系统图2张；8）排水系统图1张；9）消防系统图1张；10）雨水系统图1张；11）热水系统图1张；12）太阳能热水器供水图1张；13）施工说明1张。2 本科毕业设计正文2.设计概况2.1建筑物概述该建筑为一居民住宅楼，库房层层高2米，一层层高3.3米，二至六楼层高3米，阁楼层层高3米。建筑物高度为23.3米，总建筑面积为730。该建筑共有六层，其中地下室和一层为库房，2到6层为居民住宅，顶层为阁楼。本建筑有4道楼梯，4个单元。共有1种类型的卫生间，1种类型厨房，用水设备主要有洗涤盆、洗脸盆、坐便器、洗衣机和淋浴器组成。2.2室外设计情况2.2.1给水水源该建筑物位于宁波市，东临水厂，有市政给水干管作为本建筑物的水源，其管径为DN300，常年可提供的工作压力为300kPa(30mH2o)，给水引入管地下埋深1m，管顶覆土厚为0.8m。2.2.2排水条件建筑物东北侧、西南侧皆有市政排水管道，其管径为DN400，顶点距地面以下1.50m，坡度i=0.005，接管检查井标高为0.5米。2.3室内设计情况2.3.1给水工程根据设计资料，已知室外给水管网常年可保证的供水压力为300kPa，本建筑为低层建筑可采用直接给水方式供水。2.3.2排水工程本设计采用污废分流体制，污水接到市政污水管网。由于排水管较多，连接各立管的排水器具不是很多，底层用水器具也不多，因此底层不采用单独排水。2.3.3消防工程本设计采用消火栓灭火系统，消防系统要保证在发生火灾的10分钟内有效地保护人员撤离现场，消防水泵及消防贮水池设于住宅楼偏东北处，即易于消防车靠近的地方。2.4选材给水、消防选用钢管，排水选用塑料管，排出管及埋地横干管选用铸铁管，热水给水管采用聚丙烯水管。 本科毕业设计正文 本科毕业设计正文3设计说明3.1室内给水工程3.1.1供水方案确定给水方式即建筑物内部给水系统的供水方案。给水方式的基本形式主要有（1）依靠外网压力的给水方式（2）依靠水泵升压给水方式。根据设计资料，已知该住宅东临水厂，室外给水管网常年可保证的工作水压300kPa，建筑物六层住宅估算水压：120+40×4＝280kPa，无须采用增压贮水设备，故室内给水拟采用直接给水方式。3.1.2给水管道的布置形式选择给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式，前者单向供水，供水安全可靠性差，但节约管材，造价低；后者管道相互连通，双向供水，安全可靠，但管线长造价高[1]。根据本建筑的特点，结合造价的经济性考虑，本工程给水管道采用枝状形式。3.1.3生活给水系统的组成生活给水系统由下列各项组成：引入管、水表节点、给水管道，贮水设备配水装置和用水设备、给水附件等。3.1.4主要设计参数住宅最高日生活用水定额按300L/人.d，户均人数按3人，用水小时数24h，时变化系数Kh=2.5。3.2室内消防工程3.2.1消防系统的选择建筑消防系统根据使用灭火剂的种类和灭火方式可分为消火栓给水系统、自动喷水灭火系统和其他使用非灭火剂的固定灭火系统三种[1]。目前，在我国100米以下的高层建筑中自动喷水灭火系统主要应用于消防要求高、火灾危险性大的场所；100米以上的高层由于火灾隐患多，火灾蔓延快，人员疏散、火灾扑救难度大，需要设置自动喷水灭火系统；100米以下的建筑主要以消火栓给水系统为主[2]。本设计的对象是六层的住宅楼，高度不超过50米，根据规范建筑高度不超过50米的高层建筑，一旦发生火灾消防车从室外消火栓或消防水池，通过水泵接合器向室内管道送水仍然可以加强室内的管网供水能力，协助救火。该设计是民用住宅楼，可以选用消火栓给水系统。室内消火栓给水系统有为分区、不分区两种方式。消火栓的静水压力超过0.80MPa时就需要分区供水，而本设计是六层的民用住宅，高度不超过50米，静水压力小于0.80MPa, 本科毕业设计正文可以不分区。由于本设计的建筑是六层的民用住宅，火灾的隐患少，人员疏散也快，扑救难度不大。无须设置长年的高压消防给水，一旦火灾发生了开启消防泵，通过水泵接合器向室内管道送水仍然可以加强室内的管网供水能力，火灾初期通过市政管网供水即可。3.2.2消火栓给水系统组成建筑消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增压水泵等组成。3.2.3消防系统布置根据规范要求[2]，消火栓的作用半径不得大于30m，必须有两只水枪可以到达建筑中任何部位，消火栓设置在使用方便且显眼的地方，在楼梯与电梯前室必须设置消火栓，这正合要求。同时应设检查口和试验用的消火栓（屋顶消火栓），供本单位和消防队定期检验室内消火栓给水系统的供水能力时使用，而这对保护本建筑物免受邻近火灾的威胁有良好的效果。管路采用环状布置，以增加其安全性[5]。在建筑东西两侧各设两个水泵接合器，以便消防车接入，保证消防安全可靠。在东北与西南两侧设置两个室外消火栓。此外，火灾持续时间以2小时计，设置消防水池以确保2小时的室内消防用水量，确保消防工作万无一失。3.2.4设计参数室内消防用水量:10L/s，同时使用2支水枪；贮水池内的消防水量按火灾延续2h的水量计。3.2.5主要设备1）消火栓(参见4.4.2的计算)消火栓口径为50mm，水枪喷射口径为19mm，龙头水带为麻织，直径50mm，长15m[7]。2）消防水泵(参见4.4.7的计算)选用两台XQG-VT200×40-3型水泵,一用一备，流量为40L/S,,扬程为40～120m[9]。3.3室内排水工程3.3.1排水系统选择建筑内部排水系统的功能是将人们在日常生活和工业生产过程中使用过的、受到污染的水以及降落到屋面的雨水和雪水收集起来，及时排到室外。按污水与废水在排放过程的关系，排水系统又分为合流制与分流制两种体制。本设计排水管较多，连接各立管的排水器具不是很多，底层用水器具也不多，因此底层不采用单独排水，整个系统采用污废分流体制，污水经过化粪池处理后接到市政污水管网。3.3.2排水通气系统选择污废水排水系统通气的好坏直接影响着排水系统的正常使用，按系统通气方式，建筑内部污废水排水系统分为单立管排水系统、双立管排水系统和三立管排水系统[1]。1、单立管排水系统 本科毕业设计正文单立管排水系统是指只有一根排水立管，没有专门通气立管的系统。包括无通气管的单立管排水系统、有通气的普通单立管排水系统、特制配件单立管排水系统。其中无通气管的单立管排水系统适用于低矮建筑，有通气的普通单立管排水系统适用于卫生器具较少的多层建筑。2、双立管排水系统双立管排水系统由一根排水立管和一根专用的通气立管组成，适用于污废水合流的各类多层和高层建筑。3、三立管排水系统三立管排水系统由三根立管组成，分别为生活污水立管、生活废水立管和通气立管，适用于生活污水和废水分别排出室外的各类多层、高层建筑。综合考虑排水要求，经济造价等条件，本设计选用有通气的普通单立管排水系统。3.3.3排水系统组成排水系统组成一般由卫生洁具、排水管道、通气管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井和化粪池等组成。3.3.4排水管道的布置与敷设排水管材采用PVC排水塑料管。室内排水管道的布置与敷设应保证排水通畅、安全可靠，还应兼顾经济、施工、管理、美观的因素。3.4室内雨水工程3.4.1排水系统选择选择建筑物屋面雨水排水系统时应根据建筑物类型、建筑结构形式、屋面面积大小、当地气候条件以及生活生产要求，经过技术经济比较，本着既安全又经济的原则选择雨水排水系统。降落在屋面的雨和雪，特别是暴雨，在短短时间内会形成积水，需要设置屋面雨水排水系统，有组织、有系统的将屋面雨水及时排除，否则会造成四处溢流或屋面漏水形成水患，影响人们的生活和生产活动。本设计是二类民用住宅楼。结合屋面平面图和标准层平面图，管道井分布较均匀，因此本设计屋面雨水采用普通外排水系统。 本科毕业设计正文3.4.2排水系统组成雨水系统组成一般由檐沟、雨水斗、立管、排出管、埋地干管和检查井等组成。3.5管材的选择建筑给水、排水管材，常用的有镀锌钢管、铸铁管和硬聚氯乙烯塑料管（PVC管），从经济合理性和技术上的可靠性两方面来考虑管材的选择，通常需具有足够的强度、稳定的化学性能、安全可靠、坚固耐用、保证施工条件。给水管从重量轻、使用美观等方面考虑一般采用塑料管，埋地干管和排污管从材料刚性、耐腐蚀性、价格等方面考虑采用铸铁管。埋地管道的管材应具有耐腐性和能承受相应地面荷载的能力，当DN＞75mm时，可采用有内衬的给水铸铁管、球墨铸铁管、给水塑料管和复合管；当DN≤75mm时，可采用给水塑料管、复合管或经可靠防腐处理的钢管、热镀锌钢管。明敷或嵌墙敷设管一般采用塑料给水管、复合管、薄壁不锈钢管、薄壁钢管、经可靠防腐处理的钢管、热镀锌钢管。敷设在地面找平层内宜采用PP-R管、PEX管、PVC-C管、铝塑复合管、耐腐蚀的金属管材。室外明敷管道一般不宜采用铝塑复合管、给水塑料管。当环境温度大于60℃或因热源辐射使管壁温度高于60摄氏度的环境中不得采用PVC-C管。当采用塑料管材时，其系统压力不大于0.6MPa,水温不超过该管材的规定。根据本建筑的具体情况，给水排水的立管均采用明装方式，其他管道均采用暗装方式。给水管均采用钢管，排水管采用塑料管，雨水排水管采用塑料管。9 本科毕业设计正文4设计计算4.1室内给水系统计算4.1.1给水用水定额及时变化系数因为住宅内有大便器、洗涤盆和沐浴设备，该建筑为普通住宅Ⅱ类。由表2.2.2[1]可查得普通住宅Ⅱ每人最高日生活用水定额为，每户用水人数按人计,小时变化系数，使用时间T为24小时。4.1.2最高日用水量确定最高日用水量计算公式为：(4.1.1)式中——最高日用水量，；——用水单位数，人或床位数，工业企业建筑为每班人数；——最高日生活用水定额，L/(人.d)、L/(床.d)或L/(人.班)；则最高日用水量为：4.1.3最高日最大时用水量确定最高日最大时用水量计算公式为：(4.1.2)式中——最大小时用水量，；——小时变化系数；——建筑物的用水时间，工业企业建筑为每班用水时间，;则最高日最大时用水量为：4.1.4生活给水管道设计秒流量当前我国使用的住宅生活给水管道设计秒流量公式是：(4.1.3)式中——计算管段的设计秒流量，；——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，%；——计算管段的卫生器具给水当量总数；——1个卫生器具给水当量的额定流量，；设计秒流量是根据建筑物配置的卫生器具给水当量和管段的卫生器具给水当量同时出流概率来确定的，而卫生器具的给水当量同时出流的概率与卫生器具的给水当量数和其平均出9 本科毕业设计正文流概率有关。根据数理统计结果得卫生器具给水当量的同时出流概率计算公式为：(4.1.4)式中———对应于不同卫生器具的给水当量平均出流概率（）的系数，见表4-1-1；表4-1-1给水当量平均出流概率系数表(%)×100(%)×1001.00.3234.02.8161.50.6974.53.2632.01.0975.03.7152.51.5126.04.6293.01.9397.05.5553.52.3745.06.489卫生器具的给水当量平均出流而计算管段最大用水时概率计算公式为：(4.1.5)式中——生活给水配水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率，％；——最高用水日的用水定额，L/(人.d)，见表2.2.1[1]；——用水人数，人；——变化系数，见表2.2.1[1]；——用水小时数，h。各卫生器具给水定额和当量N见表4-1-2。表4-1-2卫生器具给水定额及当量卫生器具额定流量（L/s）当量N洗涤盆（混合水嘴）0.201.00大便器（冲洗水箱浮球阀）0.100.50洗脸盆（单发水嘴）0.150.75淋浴器（混合阀）0.150.75家用洗衣机水嘴0.201.00浴盆（混合水嘴）0.241.246 本科毕业设计正文表4-1-3生活给水管道的水流速度公称直径（mm）15～2025～4050～7080水流速度（m/s）1.01.21.51.84.1.5具体计算A、室内给水立管2,3(B1B2户型)计算用图如图4.1.1所示。图4.1.1JL2水力计算用图根据公式（4.1.5）求出同时出流概率U，查表得出值代入公式（4.1.4），求出同时出流概率U，再代入公式（4.1.3）就可以求出该管段的设计秒流量qg,重复上述步骤可求出所有管段的设计秒流量。查附录2.1[1]，查得管径和单位长度沿程水头损失i，由式计算出管路的沿程水头损失Σhy。根据已知步骤，利用水力计算软件进行计算，所得结果列于表4-1-4。46 本科毕业设计正文表4-1-4室内给水最不利管路给水管路水力计算表计算管段编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qgL/s管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=i*L(kPa)管段沿程水头损失累计Σhy(kPa)0-11.001000.20200.720.722.01.441.441-21.7579.20.28200.931.531.01.532.972-32.2570.10.32200.931.530.81.224.193-43.0060.00.36250.660.5869.55.579.764-54.0052.00.42250.750.74811.08.2317.995-68.0036.40.58251.131.593.04.7722.766-712.029.20.70320.740.493.01.4724.237-816.029.00.93321.000.863.02.5826.818-920.023.80.95321.000.863.02.5829.39B、室内给水立管4(A1A2户型)计算用图如图4.1.2所示。图4.1.2JL4水力计算用图根据已知步骤，利用水力计算软件进行计算，所得结果列于表4-1-5。46 本科毕业设计正文表4-1-5室内给水最不利管路给水管路水力计算表计算管段编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qgL/s管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=i*L(kPa)管段沿程水头损失累计Σhy(kPa)0-11.001000.20200.720.722.01.441.441-21.7579.20.28200.931.531.01.532.972-32.2570.10.32200.931.530.81.224.193-43.0060.00.36250.660.5868.34.869.054-54.0052.00.42250.750.74812.39.2018.255-68.0036.40.58251.131.593.04.7723.026-712.029.20.70320.740.493.01.4724.497-816.029.00.93321.000.863.02.5827.078-920.023.80.95321.000.863.02.5829.65C、室内给水立管1(C1C2C3户型)计算用图如图4.1.3所示。图4.1.3JL1水力计算用图根据已知步骤，利用水力计算软件进行计算，所得结果列于表4-1-6。46 本科毕业设计正文表4-1-6室内给水最不利管路给水管路水力计算表计算管段编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qgL/s管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=i*L(kPa)管段沿程水头损失累计Σhy(kPa)0-11.001000.20200.720.722.01.441.441-21.7579.20.28200.931.531.01.532.972-32.2570.10.32200.931.530.81.224.193-43.0060.00.36250.660.58613.47.8512.044-54.0052.00.42250.750.7486.410.0222.085-68.0036.40.58251.131.593.04.7726.856-712.029.20.70320.740.493.01.4728.327-816.029.00.93321.000.863.02.5830.98-920.023.80.95321.000.863.02.5833.48表4-1-7室内给水支管管路给水管路水力计算表计算管段编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qgL/s管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=i*L(kPa)管段沿程水头损失累计Σhy(kPa)0’-1’1.001000.20200.720.728.005.765.761’-2’1.7579.20.28200.931.531.001.537.292’-3’2.2570.10.32200.931.530.801.228.513’-4’3.0060.00.36250.660.5861.600.949.454’-5’4.0052.00.42250.750.7485.504.1113.565’-6’8.0036.40.58251.131.593.04.7718.336’-7’12.0029.20.70320.740.493.01.4719.807’-8’16.0029.00.93321.000.863.02.5822.3846 本科毕业设计正文8’-9’20.0023.80.95321.000.863.02.5824.964.1.6对室内管网所需水压进行校核计算局部水头损失(4.1.6)所以计算管路的水头损失为：(4.1.7)计算水表的水头损失因住宅用水量比较小，总水表及分户水表均选用LXS旋翼湿式水表。，。查附录1.1[1]，选用选公称口径为20mm分户水表，其常用流量为2.5m3/h＞q分，过载流量为5m3/h。所以分户水表的水头损失为：(4.1.8)查附录1.1[1]，选用选公称口径为25mm总水表，其常用流量为3.5m3/h＞q分，过载流量为7m3/h。所以总水表的水头损失为：(4.1.9)和均小于表2.4.5[1]中水表水头损失允许值。所以所选的水表符合要求。水表的总水头损失为：(4.1.10)计算给水系统所需压力H：(4.1.11)式中H——建筑内给水系统所需的水压，kPa；H1——引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，kPa；H2——引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管段的沿程与局部损失之和，46 本科毕业设计正文kPa；H3——水流通过水表时的水头损失，kPa；H4——最不利配水点所需的最低工作压力，kPa见表2.1.1[1]。，，,故,符合要求，所以给水方式选择直接给水。4.2室内排水系统计算4.2.1排水定额建筑内部排水定额有两个，一个是以每人每日为标准，另一个是以卫生器具为标准。本设计采用以卫生器具为标准进行设计计算。卫生器具的排水定额是经过实测得到的。主要用来计算建筑内部各管段的排水设计秒流量，进而确定各管段的管径[1]。4.2.2排水设计秒流量建筑内部排水管道的设计流量是确定各管段管径的依据，因此，排水设计秒流量的确定应符合建筑内部排水规律。建筑内部排水流量与卫生器具的排水特点和同时排水的卫生器具数量有关，具有历时短、瞬时流量大、两次排水时间间隔长的特点。建筑内部每昼夜、每小时的排水量都是不均匀的。与给水相同，为保证最不利时刻的最大排水量能迅速、安全排放，排水设计流量为建筑内部的最大排水瞬时流量，又称设计秒流量。住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼和学校等建筑用水设备使用不集中，用水时间长，同时排水百分数随卫生器具数量增加而减少，其设计秒流量设计公式[1]为：4.2.1式中qp——设计管段排水设计秒流量，L/s；NP——计算管段卫生器具排水当量总数；qmax——计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s；α——根据建筑物用途而定的系数，住宅、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院卫生间的α值取1.5；集体宿舍、旅馆和其他公共建筑公共盥洗室和厕所间的α值取2.0~2.5。4.2.3横管的水力计算设计规定，为保证管道系统良好的水力条件，稳定管内气压，防止水封破坏，保证良好的室内环境卫生，在横干管和横支管的设计计算中，需满足以下的规定[1]：充满度：46 本科毕业设计正文建筑内部排水横管按非满流设计，以便使污废水释放出的有毒有害气体能自由流动排入大气，调节排水管道系统内的压力，接纳意外的高峰流量。自净流速：污水中含有固体杂质，如果流速过小，固体物会在管内沉淀，减少过水断面积，造成排水不畅或堵塞管道，为此规定了一个最小流速，既自净流速。自净流速的大小与污废水的成分、管径、设计充满度有关。管道坡度：管道设计坡度与污废水性质、管径和管材有关。污废水中含有的污染物越多，管道坡度应越大。建筑内部生活排水管道的坡度有通用坡度和最小坡度两种。最小坡度为必须保证的坡度，一般情况下采用通用坡度。当横管过长或建筑空间受限制时，可采用最小坡度。各种管的采用坡度可查有关规定。塑料排水横管的标准坡度均为0.026。最小管径：要严格遵守设计给水排水中的设计规范，对各种排水管道的最小管径进行准确选用。对于横干管和连接多个卫生器具的横支管，应逐段计算各管段的排水设计秒流量，通过水力计算来确定各管段的管径和坡度。建筑内部横向管道排水设计秒流量仍可按公式(4.2.1)计算。4.2.4立管的水力计算排水立管的设计计算，首先要计算立管的设计秒流量，然后查排水立管最大允许排水流量表确定管径。4.2.5排水系统的具体计算卫生器具当量和排水流量按表5.1.1[1]选取，具体值见表4-2-1。表4-2-1卫生器具排水定额及当量卫生器具排水流量（L/s）排水当量洗涤盆0.331.00大便器1.504.50洗脸盆0.250.75淋浴器0.150.45家用洗衣机0.501.50浴盆1.003.00A1、A-1户型排水横支管水力计算用图如4.2.1所示。46 本科毕业设计正文图4.2.1A-1户型排水横支管水力计算用图按式4.2.1计算排水设计秒流量，其中α取1.5，计算出各管段的设计秒流量后查附录5.1[1]，确定管径和坡度，计算结果见表4-2-2-1和表4-2-2-2。表4-2-2-1A-1户型排水横支管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注0-14.51.5750.026管段0-11-2按式4.2.1计算1-25.251.9750.026表4-2-2-2A-1户型排水横支管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注0-110.33500.026管段0-1按式4.2.1计算46 本科毕业设计正文A2、A-2户型排水横支管水力计算用图如4.2.2所示。图4.2.2A-2户型排水横支管水力计算用图按式4.2.1计算排水设计秒流量，其中α取1.5，计算出各管段的设计秒流量后查附录5.1[1]，确定管径和坡度，计算结果见表4-2-3-1和表4-2-3-2。表4-2-3-1A-2户型排水横支管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注0-10.750.25500.026管段0-11-2按式4.2.1计算1-25.251.9750.026表4-2-3-1A-2户型排水横支管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注0-110.33500.02646 本科毕业设计正文管段0-1按式4.2.1计算B1、B-1户型排水横支管水力计算用图如4.2.3所示。图4.2.3B-1户型排水横支管水力计算用图按式4.2.1计算排水设计秒流量，其中α取1.5，计算出各管段的设计秒流量后查附录5.1[1]，确定管径和坡度，计算结果见表4-2-4-1和表4-2-4-2。表4-2-4-1B-1户型排水横支管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注0-14.51.5750.026管段0-11-2按式4.2.1计算1-25.251.9750.026表4-2-4-2B-1户型排水横支管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注0-110.33500.02646 本科毕业设计正文管段0-1按式4.2.1计算B2、B-2户型排水横支管水力计算用图如4.2.4所示。图4.2.4B-2户型排水横支管水力计算用图按式4.2.1计算排水设计秒流量，其中α取1.5，计算出各管段的设计秒流量后查附录5.1[1]，确定管径和坡度，计算结果见表4-2-5-1和表4-2-5-2。表4-2-5-1B-2户型排水横支管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注0-14.51.5750.026管段0-11-2按式4.2.1计算1-25.251.9750.026表4-2-5-2B-2户型排水横支管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注0-110.33500.02646 本科毕业设计正文管段0-1按式4.2.1计算C1、C-1户型排水横支管水力计算用图如4.2.5所示。图4.2.5C-1户型排水横支管水力计算用图按式4.2.1计算排水设计秒流量，其中α取1.5，计算出各管段的设计秒流量后查附录5.1[1]，确定管径和坡度，计算结果见表4-2-6-1和表4-2-6-2。表4-2-6-1C-1户型排水横支管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注0-10.750.25500.026管段0-11-2按式4.2.1计算1-25.251.9750.026表4-2-6-2C-1户型排水横支管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注46 本科毕业设计正文0-110.33500.026管段0-1按式4.2.1计算C2、C-2户型排水横支管水力计算用图如4.2.6所示。图4.2.6C-2户型排水横支管水力计算用图按式4.2.1计算排水设计秒流量，其中α取1.5，计算出各管段的设计秒流量后查附录5.1[1]，确定管径和坡度，计算结果见表4-2-7-1和表4-2-7-2。表4-2-7-1C-2户型排水横支管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注0-14.51.5750.026管段0-11-2按式4.2.1计算1-25.251.9750.026表4-2-7-2C-2户型排水横支管水力计算表46 本科毕业设计正文管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注0-110.33500.026管段0-1按式4.2.1计算C3、C-3户型排水横支管水力计算用图如4.2.7所示。图4.2.7C-3户型排水横支管水力计算用图按式4.2.1计算排水设计秒流量，其中α取1.5，计算出各管段的设计秒流量后查附录5.1[1]，确定管径和坡度，计算结果见表4-2-8-1和表4-2-8-2。表4-2-8-1C-2户型排水横支管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注0-14.51.5750.026管段0-11-2按式4.2.1计算1-25.251.9750.02646 本科毕业设计正文表4-2-8-2C-2户型排水横支管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)坡度i备注0-110.33500.026管段0-1按式4.2.1计算4.2.6排水立水管及埋地横干管计算排水立管的设计计算，首先要计算立管的设计秒流量，然后查排水立管最大允许排水流量表确定管径。由于各排水立管上的用水设备类型相同，故只需计算厨房以及卫生间这两支排水立管即可，但WL3和WL4的埋地横管为同一支，因此另作计算。排水立管具体计算如下：A、厨房排水立管水力计算，计算图如4.2.8所示。图4.2.8厨房排水立管水力计算用图按式4.2.1计算排水设计秒流量，其中α取1.5，计算出各管段的设计秒流量后查表5.2.5[1]，确定管径，计算结果见表4-2-9。46 本科毕业设计正文表4-2-9厨房排水立管水力计算表管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)备注0—110.3375所有管段均按式4.2.1计算排水立管管径按仅设伸顶通气管的塑料管查表5.2.5[1]得。1—220.60752—330.64753—440.69754—550.7375立管底部和排出管计算立管底部和排出管的管径放大一号，取=90mm，查表取标准坡度0.026，充满度为0.5，最大流量为3.73L/s,流速为1.36m/s，符合要求。B、卫生间排水立管水力计算，计算图如4.2.9所示。图4.2.9卫生间排水立管水力计算用图按式4.2.1计算排水设计秒流量，其中α取1.5，计算出各管段的设计秒流量后查表5.2.5[1]，确定管径，计算结果见表4-2-10。表4-2-10卫生间排水立管水力计算表46 本科毕业设计正文管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)备注0—15.251.91110所有管段均按式4.2.1计算排水立管管径按仅设伸顶通气管的塑料管查表5.2.5[1]得。1—210.52.081102—315.752.211103—4212.321104—526.252.42110立管底部和排出管计算立管底部和排出管的管径放大一号，取=125mm，查表取标准坡度0.026，最大流量为7.48L/s,流速为1.72m/s，符合要求。B、排水立管3、4的水力计算，计算图如4.2.10所示。图4.2.9排水立管3、4水力计算用图按式4.2.1计算排水设计秒流量，其中α取1.5，计算出各管段的设计秒流量后查表5.2.5[1]，确定管径，计算结果见表4-2-11。表4-2-11排水立管3、4水力计算表46 本科毕业设计正文管段标号排水当量总数Np设计秒流量qp(L/s)管径de(mm)备注0—110.3375所有管段均按式4.2.1计算排水立管管径按仅设伸顶通气管的塑料管查表5.2.5[1]得。1—220.60752—330.64753—440.69754—550.73755—6100.9075立管底部和排出管计算立管底部和排出管的管径放大，取=90mm，查表取标准坡度0.026，充满度为0.5，最大流量为3.73L/s,流速为1.36m/s，符合要求。4.2.7化粪池设计计算化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的最初级处理构筑物。当建筑物所在的城镇或小区内没有集中的污水处理厂，或虽然有污水厂但已超负荷运行时，建筑物排放的污水在进入水体或城市管网前，应进行简单处理，目前一般采用化粪池。根据本建筑物排水管道的分布，从隐蔽性、节约和合理性出发，在建筑物西侧和东侧各设置了一个化粪池，且化粪池距建筑物的净距大于5米。因为化粪池出水处理不彻底，含有大量细菌，为防止污染水源，化粪池距地下取水构筑物不得小于30m。化粪池的计算：4.3.2式中V——化粪池的总容积（m3）；V0——保护层容积，保护高度取300㎜；V1——污水部分的容积（m3）；V2——污泥部分的容积（m3）。其中：4.3.34.3.4式中N——设计总人数,本设计总人数为135人；α——使用卫生器具人数占总人数的百分比，与人们在建筑内停留时间有关，取70%；q——每人每日污水量，生活污水与生活废水合流排出时，与用水量相同，L/（人·d）；a——每人每日污泥量，生活污水与生活废水合流排放时取0.7L/（人·d）；46 本科毕业设计正文t——污水在化粪池内停留时间,h，一般取12~24h，本设计取20h；T——污泥清掏周期，d，宜采用90~360d，本设计取150d；b——新鲜污泥的含水率，取95%；c——污泥发酵浓缩后的含水率，取90%；K——污泥发酵后体积缩减系数，取0.8；m——清掏污泥后残留的熟污泥容积系数，取1.2。化粪池选用矩形双格，其中一格占总容积的75%。化粪池的有效容积为：选择化粪池的有效容积为：30，设化粪池长5m，宽5m，则：，取1.5m，化粪池尺寸：长×宽×高为：5×5×1.5则V=37.5m34.3雨水排水系统设计4.3.1雨水排水系统布置本建筑对外部美观要求不是很高，对于整个建筑物没有管道安装困难的问题，所以采用檐沟外排水方式，由雨水斗、立管、排出管、埋地管、检查井组成。排水立管间距一般为8-12m，整个建筑排水设8根立管。具体布置见详图。4.3.2雨水排水系统计算屋面雨水排水系统雨水量的大小是设计算雨水排水系统的依据，其值与该地暴雨强度q、汇水面积F以及径流系数φ有关，屋面径流系数一般取φ=0.9。设计暴雨强度公式中有设计重现期P和屋面集水时间t两个参数。设计重现期应根据生产工艺及建筑物的性质确定，一般性建筑取2—5年。重要公共建筑不小于10年。由于屋面面积较小，屋面集水时间应较短，因为我国推导暴雨强度公式所需实测降雨资料的最小时段为5分钟，所以屋面集水时间按5分钟计算。屋面雨水汇水面积较小，一般以m246 本科毕业设计正文计算。屋面都有一定坡度，汇水面积不按实际面积而是只能水平投影面积计算。考虑到大风作用下雨水倾斜降落的影响，对于高出屋面的侧墙，应附加其最大受雨面正投影的一半作为有效汇水面积计算。窗井、贴近高层建筑外墙的地下汽车库出入口坡道和应附加其高出部分的侧墙面积的1/2。同一汇水区内高出的侧墙多余一面时，按有效受水侧墙面积的1/2折算汇水面积。雨水量可按以下两个公式计算：（4.3.1）式中φ——径流系数，屋面取0.9；Q——为屋面设计流量（雨水斗的泄流量）（L/s）；F——为屋面设计汇水面积（m2）；q5——为当地降雨历时为5分钟时的暴雨强度（L/s×104m2），查表值取314.85。该设计建筑物的设计重现期取2年。本建筑采用普通檐沟外排水系统，汇水面积约729.33m2。现立管布置情况为，在建筑物南北各布置8根。所以每根立管需排泄的雨水量约为1.41L/s，选择管径75mm。连接管：一般不必计算，采用和雨水斗出水口相同直径即可。立管：立管排水能力较大，其管径根据最大允许汇水面积查表4-36[3]（《高层建筑给水排水设计手册》）可得。排出管：由于本系统排出管较长，所以采用比立管大一号管径。埋地管：按重力流计算，管径根据降雨厚度100㎜/h和表4-37[3]（《高层建筑给水排水设计手册》）规定的充满度查表4-38[3]（《高层建筑给水排水设计手册》）可得。4.4室内消防给水系统计算4.4.1消火栓的间距根据规范要求设消火栓消防给水系统的建筑内，每层均应设置消火栓。消火栓的间距布置应满足下列要求：（1）建筑高≤24m、体积≤5000m3的库房，应保证有1支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。（2）其他民用建筑应保证有2支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。本设计为住宅小区，因此设计时应保证有2支的充实水柱达到同层内任何部位。（1）当室内只有1支的充实水柱达到同层内任何部位时，消火栓的间距计算公式为：(4.4.1)46 本科毕业设计正文式中S1——消火栓间距，m；R——消火栓保护半径，m；b——消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。（2）当室内有2支水枪的充实水柱达到同层内任何部位时，消火栓的间距计算公式为：(4.4.2)式中S2——消火栓间距（2股水柱达到同层任何部位），m；R——消火栓保护半径，m；b——消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。4.4.2消火栓栓口处所需水压消火栓口所需的水压计算公式为：(4.4.3)Hxh——消火栓口的水压，kPa；H——水枪喷嘴处的压力，kPa；hd——水带的水头损失，kPa；Hk——消火栓栓口水头损失，按20kPa计算。4.4.3水枪喷嘴处的压力与充实水柱高度的关系水枪喷嘴处所需水压计算公式为:(4.4.4)——实验系数，可查表3.2.4[1]；Hm——水枪充实水柱长度，m；——与水枪喷嘴口径有关的阻力系数，可查表3.2.3[1]。水枪在使用时常倾斜45º～60º角，有试验得知充实水柱长度几乎与倾角无关，在计算时充实水柱长度与充实水柱高度可视为相等。4.4.4枪射出流量与喷嘴压力之间的关系水枪射出流量与喷嘴压力之间的关系计算公式为：(4.4.5)式中qxh——水枪的射流量，L/s；B——水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，可查表3.2.5[1]；Hq——水枪喷嘴处的压力，kPa。水带水头损失应按下列公式计算：46 本科毕业设计正文(4.4.6)式中——水带的水头损失，kPa；——水带长度，m；——水带阻力系数，见表3.2.7[1]。4.4.5消火栓系统所需压力的确定消火栓给水系统所需总压力可用下式确定：(4.4.7)式中Hx——消火栓给水系统总水压，kPa；H1——最不利喷头与消防水泵轴线之间的静水压，kPa；Hxh——消火栓口所需水压,kPa；HW——管路总水头损失,kPa。4.4.6消火栓给水系统具体计算A、消火栓间距计算该建筑总长56.30m，宽度12.00m，高度21.30m，按规范要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。消火栓的保护半径应计算公式为：(4.4.8)消火栓间距计算公式为：(4.4.9)式中S2——消火栓间距（2股水柱达到同层任何部位），m；R——消火栓保护半径，m；C——水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8~0.9，本设计取0.8；Ld——水带长度，m；h——水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影距离，m；h=0.71Hm，对一般建筑（层高为3-3.5m）由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m；Hm——水枪充实水柱长度，m；b——消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m。水带长度一般有15、20、25、30m4种，本设计取15m，展开时的弯曲折减系数C取0.8，水枪充实长度为10m，h=0.71Hm=7.1m。所以消火栓的保护半径应为：消火栓间距为：46 本科毕业设计正文，取10m据此应在走道上布置2个消火栓（间距<13m）就能满足要求。B、水枪喷嘴处所需的水压水枪喷嘴口径选用19mm，水带口径为50mm，水带长度为15m,水带材质为麻织。充实水柱要求不小于7m，水枪充实长度取10m，查表3.2.4[1]得实验系数，查表3.2.3[1]得阻力系数，水枪喷嘴处所需水压为：C、水枪喷嘴的出流量水枪喷嘴口径取19mm,，查表3.2.5[1]得水枪水流特性系数B=1.577，水枪射流量为：，选用直径50mm单出口消火栓。D、水带阻力查表3.2.7[1]得水带阻力系数Az为0.01501，水带水头损失为：所以消火栓口所需的水压为：E、水力计算系统图如图4.4.1所示:46 本科毕业设计正文图4.4.1消火栓系统计算用图按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管为XL1，出水枪数为2支，相邻消防竖管即XL2，出水枪数为2支。2点的水枪射流量进行消火栓给水水力计算时，按图4.2.1以枝状管路计算，配管水力计算结果见表4-2-1。表4-2-1消火栓系统管段水力计算表管段编号流量(L/s)管径（mm）流速v(m/s)每米管长沿程损失i(kPa/m)管长(m)沿程阻力（kPa）累计沿程阻力（kPa）46 本科毕业设计正文1-24.631000.580.0743.00.2220.2222-39.631001.150.26924.06.4566.6783-419.261002.311.07015.016.05022.7284-519.261002.311.07013.013.91036.6385-628.891003.081.4308.011.44048.078管路总水头损失为Hw=48.078×1.1=52.89kPa消火栓给水系统所需总压力为：4.4.7水泵接合器及增压设备的选型水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置，一端由消防给水管网水平干管引出，另一端设于消防车易于接近的地方。在建筑消防给水系统中均要设置水泵接合器，由于消防水量较大所以在建筑外设置地上式水泵接合器，当室内消防水泵发生故障时，要求将室外消防水量通过水泵接合器送到室内，以保证室内消防用水。查表3-10[3]，选取SQ150型水泵接合器，具体参数如下：工作压力1.6MPa；公称直径150mm；进水口尺寸80×80mm。如上所计消防系统所需总水压为466.96kPa=46.70mH2O。按消火栓总用水量：Qx=28.89L/s查表3-12[3]，选XQG-VT200×40-3型全自动消防变频供水稳压设备，具体参数如下：水泵型号XQG-VT200×40-3；扬程40-120m；流量40L/s；电机功率30Kw；台数2台；隔膜气压罐尺寸1000×2300mm。每一个室外消火栓仅供一台消防车用水。故每个水泵接合器的流量按10～15L/s计算。考虑室内消火栓系统，选用2个水泵接合器，分别布置在建筑的东西两侧。而根据有关消防水泵的适用场所及规格，选用地上层消防水泵接合器SＱB100。4.4.8消防贮水池消防贮水按满足火灾延续时间内的室内消防用水量来计算，即4.5室内热水给水系统计算4.5.1热水供应系统的选择热水供应系统类型的选择,应根据使用要求,耗热量,用水点分布,热源种类等因素确定。该住宅采用太阳能热水器供热。46 本科毕业设计正文4.5.2热水量、耗热量计算（1）热水量取计算用的热水供水温度为70℃，冷水温度为10℃。查《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）热水用水定额表，住户人均用水定额为80L/(人•d)。最高日用水量为=（80×3）/1000=0.24折合成70℃热水的最高日用水量为查《建筑给水排水设计规范》表5.3.1-2取热水小时变化系数=5.12则70℃时最高日最大小时用水量为：再按卫生器具1h用水量来计算：浴盆数目52套，取同类器具同时使用百分数b=70%，，查《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）卫生器具1次和1h热水用水定额及水温表，带淋浴器的浴盆用水量为，则比较和，两者存在差异，为供水安全起见，取较大者作为设计小时用水量，即=0.03L/s。（2）耗热量冷水温度取10℃，热水温度取70℃，则耗热量：（3）加热设备选择计算拟采用铜铝复合管板太阳能集热器。日产水量90~120kg/（m2·d），产水温度40~65。根据计算得每天热水用量为105L/h=2.52m3/d，取产水温度为64度，产水量为120kg/（m2·d），测得该温度下水的密度为348.6kg/m3，日产水量为878.5kg/d，所以该集热器的集热面积为F=7.3m2。加热器的贮热量应大于15min设计小时耗热量，则其最小贮水容积46 本科毕业设计正文4.5.3热水配水管网水利计算配水管网水力计算的目的主要是根据各配水管段的设计秒流量和允许流速确定配水管网的管径，并计算其水头损失值。热水配水管网水力计算中，设计秒流量公式与给水管网计算相同，设计采用公式计算但由于水温水质的差异，考虑到结垢和腐蚀等因素，在计算管径和水头损失时，应查热水水力计算表，热水管道流速宜按下表选用：表3.1热水管道流速表公称直径（mm）15—2025—4050流速（）0.81.01.2热水管径不宜小于20mm，热水管网的局部水头损失一般可按沿程水头损失的25%～30%计算。A、A1户型热水给水计算用图如图4.5.1所示。图4.5.1A1户型热水给水计算用图表4.5.1最不利配水管点水利计算46 本科毕业设计正文计算管段编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qgL/s管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程水头损失1000i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=i*L(kPa)管段沿程水头损失累计Σhy(kPa)0-11.01000.2250.9260.7328.00.490.491-21.7575.00.26320.8538.7861.50.060.552-42.563.50.32320.9950.9850.50.030.584-53.553.70.38400.7221.8717.00.150.735层3.553.70.38400.7221.87110.00.220.804层3.553.70.38400.7221.87113.00.280.863层3.553.70.38400.7221.87116.00.350.932层3.553.70.38400.7221.87119.00.421.00A、A2户型热水给水计算用图如图4.5.2所示。图4.5.2A2户型热水给水计算用图表4.5.2最不利配水管点水利计算46 本科毕业设计正文计算管段编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qgL/s管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程水头损失1000i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=i*L(kPa)管段沿程水头损失累计Σhy(kPa)0-11.01000.2250.9260.7328.00.490.491-21.7575.00.26320.8538.7861.50.060.552-42.563.50.32320.9950.9850.50.030.584-53.553.70.38400.7221.8717.00.150.735层3.553.70.38400.7221.87110.00.220.804层3.553.70.38400.7221.87113.00.280.863层3.553.70.38400.7221.87116.00.350.932层3.553.70.38400.7221.87119.00.421.00A、B1户型热水给水计算用图如图4.5.3所示。图4.5.3B1户型热水给水计算用图46 本科毕业设计正文表4.5.3最不利配水管点水利计算计算管段编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qgL/s管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程水头损失1000i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=i*L(kPa)管段沿程水头损失累计Σhy(kPa)0-11.01000.2250.9260.7328.00.490.491-21.7575.00.26320.8538.7861.50.060.552-42.563.50.32320.9950.9850.50.030.584-53.553.70.38400.7221.8717.00.150.735层3.553.70.38400.7221.87110.00.220.804层3.553.70.38400.7221.87113.00.280.863层3.553.70.38400.7221.87116.00.350.932层3.553.70.38400.7221.87119.00.421.00A、B2户型热水给水计算用图如图4.5.4所示。46 本科毕业设计正文图4.5.4B2户型热水给水计算用图表4.5.4最不利配水管点水利计算计算管段编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qgL/s管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程水头损失1000i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=i*L(kPa)管段沿程水头损失累计Σhy(kPa)0-11.01000.2250.9260.7328.00.490.491-21.7575.00.26320.8538.7861.50.060.552-42.563.50.32320.9950.9850.50.030.584-53.553.70.38400.7221.8717.00.150.735层3.553.70.38400.7221.87110.00.220.804层3.553.70.38400.7221.87113.00.280.863层3.553.70.38400.7221.87116.00.350.932层3.553.70.38400.7221.87119.00.421.00A、C1户型热水给水计算用图如图4.5.5所示。46 本科毕业设计正文图4.5.5C1户型热水给水计算用图表4.5.5最不利配水管点水利计算计算管段编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qgL/s管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程水头损失1000i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=i*L(kPa)管段沿程水头损失累计Σhy(kPa)0-12.01000.4400.7221.8719.20.200.201-22.7560.60.33400.6317.2581.00.020.222-43.553.70.38400.7221.8710.50.010.234-53.553.70.38400.7221.8717.00.150.385层3.553.70.38400.7221.87110.00.220.454层3.553.70.38400.7221.87113.00.280.513层3.553.70.38400.7221.87116.00.350.582层3.553.70.38400.7221.87119.00.420.6546 本科毕业设计正文A、C2户型热水给水计算用图如图4.5.6所示。图4.5.6C2户型热水给水计算用图表4.5.6最不利配水管点水利计算计算管段编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qgL/s管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程水头损失1000i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=i*L(kPa)管段沿程水头损失累计Σhy(kPa)0-11.01000.2250.9260.7328.00.490.491-21.7575.00.26320.8538.7861.50.060.552-42.563.50.32320.9950.9850.50.030.584-53.553.70.38400.7221.8717.00.150.735层3.553.70.38400.7221.87110.00.220.804层3.553.70.38400.7221.87113.00.280.863层3.553.70.38400.7221.87116.00.350.9346 本科毕业设计正文2层3.553.70.38400.7221.87119.00.421.00A、C3户型热水给水计算用图如图4.5.7所示。图4.5.7C3户型热水给水计算用图表4.5.7最不利配水管点水利计算计算管段编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qgL/s管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程水头损失1000i(KPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=i*L(KPa)管段沿程水头损失累计Σhy(KPa)1-21.01000.2250.9260.7328.00.490.492-31.7575.00.26320.8538.7861.50.060.553-42.563.50.32320.9950.9850.50.030.584-53.553.70.38400.7221.8717.00.150.735层3.553.70.38400.7221.87110.00.220.804层3.553.70.38400.7221.87113.00.280.8646 本科毕业设计正文3层3.553.70.38400.7221.87116.00.350.932层3.553.70.38400.7221.87119.00.421.004.5.4太阳能热水器供水管水力计算本设计太阳能热水器的供水采用集中供水方式，采用市政管网直接供水方式。1、太阳能热水器供水立管计算用图如图4.5.8所示。图4.5.8太阳能热水器供水立管1、2计算用图表4-5-8太阳能热水器供水最不利管路给水管路水力计算表46 本科毕业设计正文计算管段编号当量总数Ng同时出流概率U(%)设计秒流量qgL/s管径DN(mm)流速V(m/s)每米管长沿程水头损失i(kPa/m)管段长度L(m)管段沿程水头损失hy=i*L(kPa)管段沿程水头损失累计Σhy(kPa)0-11.001000.20200.620.722.01.441.441-2274.60.30200.931.532.03.064.52-33.0060.40.36250.750.7482.01.4966.003-44.0052.00.42250.850.9322.01.8647.864-55.0046.40.46250.941.132.02.2610.125-66.0042.20.51320.580.3121.56.6716.804.5.5对太阳能热水器管路所需水压进行校核计算局部水头损失(4.1.6)所以计算管路的水头损失为：(4.1.7)计算给水系统所需压力H：(4.1.11)式中H——建筑内给水系统所需的水压，kPa；H1——引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压，kPa；H2——引入管起点至最不利配水点的给水管路即计算管段的沿程与局部损失之和，kPa见表2.1.1[1]。，故,符合要求，所以太阳能热水器给水方式选择市政官网直接给水。46 本科毕业设计正文5管道布置及设备安装5.1给水管道的布置及安装要求5.1.1给水管道布置要求给水管道的布置与建筑物的性质、结构情况、用水要求、配水点和室外给水管道的位置以及给水系统的给水方式等有关，一般应符合下列原则和要求。1、确保供水安全的良好的水力条件，力求经济合理：室内给水管道应在满足水量、水压要求的前提下，使管线布置得最短，尽可能呈直线走向。配水点分散的建筑宜多设立管，并根据室外干管的情况和配水点位置分别设置引处管，以减少管路的水头损失，降低室内给水管网所需压力。引入管、主干管、立管应尽量敷设有用水量最大或不允许间断供水的配水点附近，这对保证供水安全、减少流程中不合理的转输流量、降低室内管网所需压力、节约管材都是有利的。高层建筑保证安全供水，应从室外管网不同侧设两条或两条以上引入管，并将室内管道连成环状或贯通要树枝状，进行双向供水。如不可能，也可由室外环网同侧引入，但两根引入管间距不得小于10m。并有接点间设置阀门，或采取设贮水池、增设第二水源等安全供水措施。2、保证管道不受损坏，防止水质污染：给水埋地管应避免布置在可能受重物压坏处管道不得穿越生产设备基础，如遇特殊情况，必须穿越时，应与有关专业人员协商处理。给水管道不得敷设在排水沟内。给水管道不得穿过大、小便槽，当立管位于小便槽顶部0.5m以内时，在小便槽顶部应有建筑隔断措施，以防管道腐蚀。给水管道不宜穿过伸缩缝、沉降缝，否则就采取软性接头法或丝扣弯头法、活动支架法保护措施。生活饮用水管道不得与非饮用水管道连接。在特殊情况下，必须以饮用水作为工业备用水源时，两种管道连接处应采取防止水质污染措施。饮用水管与大便器（槽）连接时，应采取防止非饮用水倒流污染的措施，如在冲洗水管上设防污助冲器，或安装带有空气隔断装置的冲洗阀。3、不影响生产安全的建筑空间的使用：给水管道的位置不得妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。管道不得布置在遇水易燃、易爆和易损坏的原料、产品和设备上面，并应尽量避免在生产设备上面通过。管道不宜穿过橱窗、壁柜和木装修。4、便于管道安装、维修：管道与管道、墙、梁、柱及设备之间应保持一定的间距，以便安装、维修。它们的最小间距参见表5-1-1。46 本科毕业设计正文给水管道安装标准表5-1-1给水管道名称室内墙面(mm)地沟壁和其它管道(mm)梁、柱、设备(mm)排水管备注水平净距(mm)垂直净距(mm)引入管1000150在排水管上方横干管10050此处无焊缝500150在排水管上方立管管径（㎜）﹤3232～503575～10050125～150605.1.2给水系统的管道及设备的安装要求1）各层给水管道采用暗装敷设，管材采用给水塑料管（PP-R管）；2）管道外壁距离墙面不小于150mm，离梁、柱及设备之间的距离为50mm,立管外壁距离墙、梁、柱距离不小于50mm，支管距离墙、梁、柱为20～25mm；3）给水管道和排水管道平行、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m，交叉给水管在排水管上面。给水管道和热水管道平行时，给水管道设在热水管下面；4）引入管穿墙时要设置套管；5）贮水池采用钢筋混凝土，贮水池上部设置人孔，基础底部设置水泵吸水坑，生活水泵吸水管在消防水位上设置小孔，保证消防贮水量不动用。为了保证水池内水不受污染，水池底部做防水处理，水池内设置导流墙；6）生活泵设立于地下一层，所有水泵出水管均设置缓闭止回阀，除消防泵外其他水泵均设置减震基础[10]。46 本科毕业设计正文5.2排水管道的布置及安装要求5.2.1排水管道的布置要求高层建筑排水管道的布置应满足良好的水力条件，还需用考虑维护的方便，保证管道正常运行以及经济和美观的要求。为此，应做到以下几点：1、排水立管应布置在污水最集中、污水水质最脏、杂质最多、污物浓度最大的排水排出处，使横支管最短，尽快转入立管，尽快排出室外。2、排水立管一般不要穿入卧室、病房等卫生要求高、需要保持安静的房间，最好不要放在邻近卧室内墙，以免立管水流冲刷声通过墙体传入卧室内。要求高的建筑物，立管可暗设在专门的管井、管槽内，管井位置也不宜紧靠卧室内墙，否则就做适当的隔音处理。3、排水横支管一般在本层地同上或楼板下明设。特殊要求、考虑影响美观时，可做吊顶，隐蔽吊机内，但必须考虑便于安装和维修。为了防止排水管（尤其是存水弯部分）的结露，必须采取防止结露的措施。4、排水出户管（排水横干管）一般按坡度要求埋设于地下。高层建筑排水一般考虑分区排出，设有地下室或地下技术层时，排水横干管可敷设技术层内或敷设在地下室顶板下。根据室外下水道高程情况划分排水区，一层以上为一个分区，一层单独排出；地下室以下的排水，如室外下水道埋设不够深，按其排出管高程无法排出室外下水道时，就设置地下排水泵房，由污水泵提升排出。5、排水管不允许布置在有特殊生产工艺和卫生要求的厂房以及食品和贵重商品仓库、通风室和配电间内，也不应布置在食堂，尤其是锅台、炉灶、操作主副食烹调处。6、排水管道不得布置在遇水引起燃烧爆炸或损坏原料、产品和设备的上面。7、高层建筑物内，为了防止底层卫生洁具因受立管底部出现过大正压等原因而造成污水外现象底层污水管道就采取单独排出室外的布置方式。8、排水管就以最短距离通至室外。因为排水管较易堵塞，如埋设在室内地下管道过长，清通和检修都不便。此外，管道过长则坡降较大，必然加深室外管道的埋深。9、室内排水管道的布置，应考虑有足够的空间或方便条件，以利安装、拆换管件和清通维护工作的进行。10、如果排水出户管须与给水引入管布置在同一条时，两根管道的外壁水平跑离不应小于1.5m。5.2.2排水系统的管道及设备的安装要求排水管必须根据重力流管道和所选用排水管道材质的特点进行敷设，应做到下面几点：1、埋入地下的排水管与地面就有一定保护距离，以防止被重物破坏，而且管道不得穿越生产设备的基础；否则不但影响管道的维修，而且使管道承受振动和局部荷重所产生的不均匀沉降等影响。46 本科毕业设计正文2、排水管不要穿过风道、烟道及厨柜等。排水管最好避免穿过伸缩缝，必须穿过时，应加套管。如遇有沉降缝时，必须另设一路排水管分别排出。3、布置在高层建筑管井内的排水立管，必须每层设置支撑支架，以防整根立管重量下传至最低层。高层建筑如旅馆、公寓、商业楼等管井内的排水立管，不宜每一根单独排出，往往在下一技术层内用水平管加以连接，分几路排出。连接多根排水立管的总排水横管，必须按坡度要求以支架固定。为和考虑高层排水管道的搞震和减噪要求，在支架固定处以及支架与建筑物砌体连接处，均设抗震支架及垫橡胶块。4、为了考虑建筑物沉陷对排水横管产生剪切的影响，高层建筑排水出户管应考虑采取防沉陷措施，当前处理办法是：将排水管出外墙至第一个排水检查井的管段布置在管沟内，用弹性支架或弹性吊架支撑。有的高层建筑采取等主体结构完成想法时间后，也就是建筑物的基本沉陷量已完成，然后再施工排水出户管，以及与室外排水管的连接。5、排水管穿过承重墙或基础处，应预留孔洞，使管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，一般不小于0.15米。6、为了防止管道受机械损坏，在一般的厂房内，排水管的最小埋设深度见表5-2-1：最小埋设深度表5-2-1管材地面至管顶的距离(m)素土夯实、红砖、木砖地面水泥、混凝土、沥青、混凝土、菱苦地面排水铸铁管混凝土管带釉陶土管硬聚氯乙烯管0.700.701.001.000.400.500.600.607、建筑排水系统一般不分区敷设，因此，污水立管按一根管道布置贯穿上下。8、由于当前国内很多城市尚未建成全市性的污水处理厂，因此，建筑尚须考虑设置化粪池。所以，室内宜采用分流制的排水系统。9、根据高层建筑的功能，排水立管可以组成一个联合系统。10、排水立管的敷设多采用内敷设暗装形式，但也可以采用排水立管外敷设明装形式。在不影响建筑物立面美观的前提下，立管直接明装在建筑物的外墙上，有利于卫生间内部的整洁，避免了管道穿越楼板，支管与立管的连接不受限制，减少了卫生洁具排水时的相互干扰，增大了横管的坡度和排水能力。有条件的地方可以采用这种传统的敷设方法。11、排水立管的设计和安装，要注意上下层外墙厚度是否一致以及基础构造形式，在墙或基础的凸出部位可采用Z形管拐弯。46 本科毕业设计正文12、确定立管的排出管穿基础标高时，既要计算支管在立管上的搭接高度，注意室外排水管道标高，又要注意基础的结构作法，尽可能使出墙排水管不穿过钢筋混凝土地梁。如必须穿过钢筋混凝土地梁时，应及时向结构设计人员提供准确的留洞位置及孔洞大小。如果出墙管较多,会使地梁中间几乎掏空。这样在此开间内做“双梁”（中空）形式的地梁，以保证建筑结构的安全。13、建筑上下层的卫生间布置，可采用下面作法：①污水立管不逐层转弯，尽量取直；②适当加大下同几层的污水立管管径；③设立辅助通气立管，并且每一卫生洁具均设一通气支管与通气立管连接，以改善立管中的水力条件。14、地漏是卫生间中最易出问题的一个薄弱环节，可采用一种抗虹吸式存水弯作为地漏水封。15、充分利用管井布置管道，卫生间地面除地漏短管穿越地板走在下层吊顶内外，其余排水支管包括地漏存水弯均走在管井中与立管连接。这们既可减少管道穿楼板留洞之工作量，又可以降低管道漏水或凝结水对下层的危害，同时也便于维修检查。16、建筑地下室大多是用水量较多的公用部分，如机房等集中的地方，必须处理好地下室排水问题。①管道连接可采用小结合井，这种小井类似室外排水检查井，能接纳几个方向来的管道，且隔一定距离设置一个，这样既方便管道连接，又便于清通。②卫生洁具排水支管尽量单独排入结合井，彼此不串通，这样可减少堵塞，避免干扰。③适当放大管径，因为埋设在混凝土中的污（废）水管很难维修更新。17、厨房排水管道的布置应考虑下同几个问题：①根据污水中油垢所含杂质的数量，分设地面清扫排水、炉前小明沟与单格洗涤盆、双格洗涤池排水。三种排水管互不相通，各自独立接入隔油池。②厨房地面清扫排水不就采用清扫明沟，因为明沟的卫生条件并。厨房冲洗地面排水通常采用每隔一定距离设一个清扫口、中间用管道连接的方式。③条件许可时，埋地排水管可采用DN100㎜的铜管。其优点是：ⅰ）铜管内壁光滑磨擦阻力小，排水流畅，不易积聚油垢，即使管壁聚集少量油垢后也易于冲洗干净；ⅱ）向管与承插式铸铁管相比，占空间小。④含油量较大的洗涤池及锅灶排水先经就近设置的隔油箱，再排入下水道。隔油最好采用不锈钢制，尺寸为长×宽×高=500㎜×350㎜×400㎜。[10]18、间接排水管的敷设间接排水是指某些设备及构筑物的排水不能直接接入下水道，为了维护某些设备及构筑物的卫生，一般必须排入漏斗、泄水池，保持一定的空气间隙，然后排入下水道。[11]①生活饮用水贮水箱的泄水管和溢流管泄水，厨房内蒸锅的排水、医疗消毒设备的排水、开水炉的泄水和溢水等，一般先排入泄水池后，再由泄水坑排入下水道。②蒸发式冷却器等空调设备的排水，可通过排水漏斗来排除。46 本科毕业设计正文③贮存食品的冷藏间或冷藏库房的地面排水，可流入明沟，再由明沟设排水管排入下水道。④间接排水口的最小空气间隙见表5-2-2：最小空气间隙表5-2-2间接排水管管径（mm）排水口最小空气间隙（mm）25及25以下5032～5010050以上15019、排水立管在垂直方向转弯处，用两个45O弯头连接。20、室外检查井至建筑物距离不得小于3米。21、室外检查井的流槽转弯角度不得小于90O。22、立管应设置检查口，离地面1.2米，中间每隔一层设一个清扫口。23、检查井用砖砌，井径1米。24、化粪池外侧做适当防渗漏措施；化粪池与建筑物的距离不得小于5米。5.3消防管道布置及设备安装要求5.3.1消防立管的布置①当相邻消防立管中一条在检修时，另一条立管仍应保证有扑灭初期火灾的用水量。因此，消防立管的布置，应保证同层相邻立管上的水枪的充实水柱同时至室内任何部位。②在建筑物走廊端头，应设消防立管，走廊的立管数量，应保证单口消火栓在同层相邻立管上的水枪充实水柱同时到达室内任何部位的要求，其间距由计算决定。但消防立管的最大间距不宜大于30米。③消防立管的直径应按室内消防用水量由计算决定。④一般塔式住宅设置两根消防立管。高度小于50米、每层面积小于500平方米、且可燃物很少的耐火等级较高的建筑物，设置两根立管有困难时，亦可设一根消防立管，但必须采用双出口消火栓。⑤当建筑物内同时设有消火栓给水系统和自动喷水消防系统时，应将自动喷水设备管网与消火栓分开设置；如有困难，可合用消防泵，但应在自动喷水系统的报警阀前（沿水流方向）将管道分开设置。46 本科毕业设计正文5.3.2室内消火栓布置的具体要求①每个消火栓处应设启动消防水泵的按钮，并应设置保护按钮的措施。②建筑室内消火栓的直径采用65㎜，配备的水龙带长度不应超过30米。水枪喷嘴口径不应小于19mm。③按照消火栓的机械强度，其所承受的静水压力不应大于800千帕,如超过800千帕时，应采取分区给水或有消火栓处设减压措施。④消火栓给水管道的安装要求与生活给水管道基本相同，管材采用钢塑管。⑤立管管径为100mm，消火栓为65mm，喷口直径为19mm，水龙带长度为25米，管材用钢塑管。46 本科毕业设计正文小结本次设计主要是对建筑给水排水工程设计的尝试和进一步深刻的认识，虽然本次设计层数不是很高，建筑布局相对简单，所以管道的布置不是很复杂，但是通过本次毕业设计我熟悉并掌握了给排水工程设计程序、方法和技术规范，提高了对给排水工程设计计算、图表绘制、设计计算说明书的编写能力；加深了对给水排水工程具体设计中方方面面的小细节的认知。尤其锻炼了独立面对问题，解决问题的能力，为以后的工作打下了坚实的基础。这次设计主要对建筑物进行给水系统设计；室内排水系统设计；室外雨水排水系统设计；消防系统设计；雨水系统设计和生活热水系统设计。在整个设计过程中，由于缺乏实际工程设计经验，加之设计者水平有限，设计中可能存在一些问题，请各位老师原谅并给予指正。经过这次的设计，除发现自己还有很多不足之处外，也明白了许多道理。要想把给排水设计的很合理，除了有一定的给排水理论知识外，还要有较强的房屋建筑知识、计算机操作能力、调查分析能力、理论技术能力，最重要的是实践经验，只有经过实际的经验指导，做出来的设计才具有合理性、实用性，否则都是纸上谈兵，不切实际。46 本科毕业设计正文46 本科毕业论文参考文献[参考文献][1]王增长主编．建筑给水排水工程.第五版.北京：中国建筑工业出版社，2005[2]建筑设计防火规范.（GBJ16-87）.2001版[3]陈方肃.高层建筑给水排水设计手册.湖南科学技术出版社.2001[4]人、水、建筑.http://www.lwlm.com/html/c53/defaultp112.htm[5]丁再励.如何妥善解决消防的供水问题，给水排水，P.62—63No.7Vol.282002[6]Chapman,H.C.(1997),“Waterlosses”,PlumbingAfrica,Vol.2No.6,pp.11-12.[7]赵锂，住宅建筑给水排水设计.给水排水，2000，26（7）：44～47.[8]JamesD.Lutz.ResidentialHotWaterDistributionSystems:RoundtableSession[9]李亚峰主编.给水排水工程毕业设计指南，北京：化学工业出版社，2003.[10]孙连溪主编.给水排水施工，北京：中国建筑工业出版社，1998.[11]Acker,L.andG.Klein.1996.IdentifyingtheParametersforUnderstandingtheCostsandBenefitsofHotWaterDemandPumpingSystem,aFlueGasBaffleandaFlueDamper,ACT/MetlundSystemsandCaliforniaEnergyCommission.46